Python数学

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数値微分

微分係数の定義と数値微分の考え方、Pythonにおける中心差分公式の実装例、SciPyやSymPyを用いて関数を微分する方法などについて解説します。
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【SymPy】代数方程式

【SymPy】方程式・連立方程式を解くSymPy の sympy.solve() を使って 代数方程式 $f(x)=0$ を解くことができます。 sympy.solve(f(x), x)解はリスト型で得られます。例として $x^2+1=0$...
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【SymPy】関数の極限値

関数の極限値関数 $f(x)$ について、変数 $x$ を限りなく $a$ の値に近づけるときに $f(x)$ が唯一の値 $L$ に近づくならば、$L$ を $f(x)$ の 極限値 とよび、次のような記号で表します。 \ たとえば $f...
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【SymPy】数学定数とオイラーの等式

SymPyの数学定数(pi,E,I)SymPy では以下のような 数学定数 を Symbol(記号)として扱うことができます。 ・円周率:sympy.pi ・自然対数の底:sympy.E ・虚数単位:sympy.I これらの Symbol ...
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【SymPy】式の展開と因数分解

多項式の展開(sympy.expand)SymPy で多項式 A と多項式 B の積をつくると、(多項式 A) * (多項式 B) という形で返ってきます。 # SYMPY_EXPAND # In # sympyをインポート import ...
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Decimal(十進浮動小数点数型)

decimal.Decimal組み込みの浮動小数点数型 (floatクラス) オブジェクトを使った数値計算には非常に厄介な一面があります。たとえば、0.1 + 0.1 + 0.1 - 0.3 というような簡単な演算でさえ正確な値を返してくれ...
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最大公約数

最大公約数2つの整数 a, b の共通約数のうち、最大数を最大公約数(gcd:greatest common divisor)とよびます。たとえば 12 の約数は  1, 2, 3, 4, 6, 12 であり、18 の約数を並べると  1,...
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順列の総数

順列の総数Python の標準ライブラリには順列の総数を返す関数が用意されていません。ただし、科学技術計算パッケージSciPy がインストールされていれば、サブパッケージの scipy.special.perm() を使って順列を計算できま...
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非数と無限大

非数(nan)nan は not a number、すなわち非数の略で、異常な数値を表す浮動小数点数型オブジェクトであり、後述するように inf を用いた演算の結果として生成されることがあります。nan は float("nan") で生成...
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円周率π

【Python】円周率の近似値Python で円周率 πの近似値を使いたいときには、mathモジュールの math.pi, あるいは numpyモジュールの numpy.pi をインポートします。近似精度 (桁数) を設定したい場合は mp...